Question

Какой объем этилового спирта, массовая доля воды в котором составляет 4% (плотность 0,80 г/мл) потребуется для получения 97,2 г бутадиена-1,3 по методу Лебедева, если массовая доля выхода продукта реакции составляет 90%?
​

Answer 1

Для решения данной задачи, нам потребуется использовать мольные соотношения и понимание массовых долей.

Шаг 1: Найти молярную массу бутадиена-1,3 (C4H6)
Молярная масса С = 12.01 г/моль
Молярная масса H = 1.01 г/моль

Молярная масса бутадиена-1,3 = (4 x 12.01) + (6 x 1.01) = 56.12 г/моль

Шаг 2: Найти массу бутадиена-1,3
Масса бутадиена-1,3 = масса продукта реакции x массовая доля выхода продукта
Масса бутадиена-1,3 = 97.2 г x 0.9 = 87.48 г

Шаг 3: Найти количество молей бутадиена-1,3
Количество молей бутадиена-1,3 = масса бутадиена-1,3 / молярная масса бутадиена-1,3
Количество молей бутадиена-1,3 = 87.48 г / 56.12 г/моль = 1.56 моль

Шаг 4: Найти количество молей этилового спирта
Так как этиловый спирт C2H5OH имеет одно значение коэффициента в стехиометрическом уравнении, то количество молей этилового спирта будет таким же, как и количество молей бутадиена-1,3.

Количество молей этилового спирта = 1.56 моль

Шаг 5: Найти массу этилового спирта
Масса этилового спирта = количество молей этилового спирта x молярная масса этилового спирта
Молярная масса C2H5OH = (2 x 12.01) + (5 x 1.01) + 16.00 = 46.07 г/моль

Масса этилового спирта = 1.56 моль x 46.07 г/моль = 71.80 г

Шаг 6: Найти массу воды в этиловом спирте
Масса воды = массовая доля воды в этиловом спирте x масса этилового спирта
Массовая доля воды = 4% = 0.04

Масса воды = 0.04 x 71.80 г = 2.87 г

Шаг 7: Найти массу этилового спирта без воды
Масса этилового спирта без воды = масса этилового спирта - масса воды
Масса этилового спирта без воды = 71.80 г - 2.87 г = 68.93 г

Итак, для получения 97.2 г бутадиена-1,3 по методу Лебедева потребуется 68.93 г этилового спирта, массовая доля воды в котором составляет 4%.